Dominique Dubois : dubois.dominique@gmail.com

Jusqu’à une époque récente, le dégraissage/lavage des pièces mécaniques usinées ou des composants obtenus par les procédés les plus divers ne concernait pas vraiment les ateliers de fabrication ou restait une tâche secondaire, souvent externalisée, surtout en cas de traitement de surface, mise en peinture, etc. Des solutions par trempage, stations de type fontaine ou des tunnels de lavage simplifiés suffisaient la plupart du temps avec de gros soucis de qualité et d’émanations toxiques.

Les machines “à laver” automatisées ne concernaient donc que les chaînes de fabrication en série avec de nombreux soucis de débit, de contamination ou de nuisances pour le personnel et l’environnement, les solvants chlorés étant très utilisés. La plupart des installations étaient de type ouvert et leur gestion un véritable casse-tête pour maintenir une qualité constante, surtout en travail de nuit ou en équipe fantôme.

Avec la mise en application effective cet automne de réglementations européennes contraignantes vis-à-vis des rejets dans l’atmosphère ou des émanations dans l’atelier même, de nombreuses entreprises, de plus en plus amenées à livrer des sous-ensembles montés et fonctionnels, doivent envisager de nouvelles approches pour les opérations de dégraissage/lavage des pièces comme du matériel.

D’aucunes délocalisent certaines opérations dans des pays peu regardants, les autres se tournent, bon gré mal gré, vers des solutions techniques efficaces et conformes, sans prendre conscience tout de suite du gisement de productivité conséquent que cela représente. Les unités de lavage autonomes et en circuit fermé de chez PERO sont de celles-là. Il y a, bien entendu, des techniques en phase aqueuses de produits utilisant des enzymes lessiviels ou autres détergents, mais pour du travail rapide, de qualité, gérable à haute cadence, les produits chlorés chauds sous pression sont encore difficilement remplaçables. Désormais leur utilisation implique un circuit fermé de régénération et de recyclage avec toutes sortes d’équipements annexes d’aspiration et de filtration d’air. Précisément la spécialité d’une entreprise allemande de taille moyenne, PERO sise à Königsbrunn près d’Augsburg et dont la réputation internationale ne cesse de s’affirmer. Pour ce genre de matériel, qui est l’enfant naturel d’un lave-vaisselle et d’une unité de distillation physique sous vide, une qualité de conception et de réalisation parfaites ne sont pas de trop et les produits “low cost” à éviter...

Visiter les installations d’un des leaders les plus innovants du secteur, s’imposait donc pour TraMetal.

Fig. 1 - La Robomat à rampe tournante, constitue une solution économique et productive pour les applications lessivielles.

Quelles réglementations ?
L’utilisation de solvants inflammables, leur stockage et les risques de formation d’atmosphères explosives ont donné naissance à des réglementations spécifiques (ATEX). Les utilisateurs sont soumis à des contrôles réguliers effectués par des organismes officiels (CRAM, DRIRE).

Les Composés Organo-Volatiles (COV) sont aujourd’hui visés. Tout composé organique (autrement dit tous les solvants) dont latension de vapeur est supérieure à 0,01 kilopascal (c’est-à-dire qui s’évapore, même lentement, voire très lentement) est concernépar la réglementation ICPE (Installations Classées Pour l’Environnement).

La déclaration en préfecture est obligatoire pour tous COV utilisés dans un récipient ouvert (y compris sous un bac de nettoyage) dés que le volume utile dépasse 20 litres. A partir de 1 500 litres utilisés à l’air libre dans un même établissement, une autorisation est indispensable (source SID; www.sid.tm.fr)

Fig. 2 - Sur ce cliché d’une Universal quasiment terminée, la structure en bâti tubulaire ouvert est bien visible avec une excellente accessibilité et son bac de rétention monobloc couvre l’ensemble de la machine.

Qui est Pero ?
L’entreprise est spécialisée exclusivement depuis cinquante ans dans le nettoyage de pièces métalliques. Près d’un millier de clients, répartis dans le monde entier peuvent témoigner de la qualité et de la pérennité des solutions proposées. Pour plusieurs des solutions techniques, devenues des standards de la profession, Pero a joué dès les années 70 un rôle de pionnier, qui perdure aujourd’hui avec un bureau d’études innovant. La première machine fonctionnant en cycle fermé fit son apparition vers 1975 et ce type de produit constitue aujourd’hui la spécificité de la marque, le “V” des machines Universal signifiant “travail sous vide”.

Autre point fort de Pero, toutes les unités livrées sont configurées d’après les besoins du client, puis longuement mises au point et essayées avant mise en route. La gamme “standard” n’est là que pour fournir des éléments modulaires aux ensembles autonomes définis avec les utilisateurs. Les machines sont conçues comme des centres de profit construits pour durer avec une maintenance simplifiée.

L’entreprise a été fondée par le père des dirigeants actuels, qui sont ses trois fils dont deux, Horst et Egon Erbel sont plus particulièrement impliqués dans l’affaire. Pero produit environ 100 machines par an sur ses deux sites, l’un en Thuringe et le siège à Köningsbrunn, près d’Augsburg en Bavière. La gamme de prix s'étend entre 100 000 et 500 000 euros pour les machines à solvants et la durée de vie opérationnelle est de 20 ans, généralement.

Les produits principaux
La gamme des “V”, machines à cycles fermés hybrides, comprend la V0, la V1, la V2, la V3, la V4 et la V5, recevant toutes l’appellation universal. Ces machines différent par leur capacité en panier, qui est inversement proportionnelle au nombre de charges horaires mais dépend aussi étroitement de la masse des pièces à refroidir. Par exemple, la V5 admet 1 tonne de pièces pour un panier de 1250 x 850 x 970 mm avec 4 charges/h alors que la V1 avec 80 kg, pour un panier de 530 x 320 x 200 mm passe 10 charges à l’heure. Toutes ces machines utilisent indifféremment des solvants chlorés ou des hydrocarbures, ce qui est une caractéristique rare et peuvent être reconfigurées en 48 heures. Bien évidemment, cette flexibilité n’est utilisée que peu fréquemment car perturbant la production.

Ces unités possèdent un chauffage indirect, distillent sous vide en une ou plusieurs étapes et fonctionnent en continu par un cycle entièrement fermé en auto-régénération permanente. Elles sont refroidies à l’air ou à l’eau et émettent des déchets secs inodores. Bien entendu l’air aspiré dans les phases de chargement est rejeté filtré et propre. Le fonctionnement reste entièrement automatique et la faible pression de fonctionnement sous dépression empêche tout incendie comme toute fuite toxique. La durée de vie des charges de fluides atteint plusieurs mois sans problème. Pero fabrique aussi des machines à panier tournant, les ROTIMAT ou à cuves, les ROBOMAT qui fonctionnent par aspersion, rinçage puis séchage. Il s’agit de machines lessivielles qui ont des cycles courts avec des charges assez élevées. Dans la même technologie, les tunnels de lavage KDA et les tables de lavage complètent l’offre “classique” de la firme.

Fig. 3 - La 3001 préfigure la future gamme des machines standards livrées sur stock et conçues sur le principe des Universal. Le succès et les contacts pris à L’EMO vont obliger Pero à mettre les bouchées doubles pour satisfaire la demande.

Des machines hybrides et sans rejet
Il est clair que ce sont les machines en cycle fermé utilisant des solvants chlorés qui sont l’offre majeure de Pero et une réponse efficace au respect des nouvelles normes, tout en améliorant la productivité et la qualité du dégraissage et du lavage des pièces métalliques les plus diverses.

Le plus souvent le travail à l’huile entière impose des alcools modifiés tandis que le perchloéthylène convient bien aux huiles solubles. Les micro-organismes présents à l’entrée sont “pasteurisées” par la distillation sous vide en température. Les témoignages d’utilisateurs encombrés de machines peu fiables, sousdimensionnées, dangereuses ou délicates à piloter sont édifiants: peu d’équipements de production peuvent se révéler de pires cauchemars en cas d’erreur au moment du choix. Ces clients sont un peu comme des chauffeurs de taxi “artisans” qui ne peuvent se permettre de problèmes de fiabilité ou de vieillissement, ce qui rend le prix d’achat initial un peu secondaire, en fait. Pero est dans la même démarche: ses machines sont chères mais respirent la qualité et rassurent des utilisateurs qui savent qu’une panne de robot ou de machineoutil sont gérables la plupart du temps, rarement celle d’une machine de lavage. Les coûts d’utilisation sont d’ailleurs déterminants pour des machines qui sont exploitées sur dix ou vingt ans.

Fig. 4 - Un client comme BIC n’hésite pas à se déplacer avec son laboratoire personnel pour tester le niveau de "Dégraissage de ses produits confiés en essai" sur la machine sélectionnée.

Une nouveaute 2007 pour répondre aux défis du marché “global”.
La 3001, première d’une série à venir est une sorte de type “V”, conçue pour être plus abordable et plus facile à utiliser ou reconfigurer. Le cycle fermé à dépression avec les trois réservoirs, la cuve de travail et la double distillation avec le générateur de vapeur sont conservés mais avec des coûts de fonctionnement optimisés, tout comme les temps de cycle. Il s’agit surtout d’une vraie production en série destinée à faire baisser les prix de revient mais aussi les délais de livraison de façon radicale. En général, le délai pour les machines actuelles, atteint 6 mois chez Pero, ce qui devient un handicap sur certains marchés. Cette machine, livrable sur stock, accepte les solvants chlorés, l’alcool modifié, etc., sans modification. Le montage et la conception sont modulaires et des paniers de 530 x 320 x 200 mm pour 80 kg de charge sont acceptés. Le circuit de lavage travaille à température peu élevée - 80 à 100°C - les besoins en énergie sont réduits d’autant, la puissance du chauffage aussi. 8 à 10 charges à l’heure sont envisageables tandis que le seuil de filtration standard atteint 25 µm. Il est d’ailleurs prévu de récupérer la quasi totalité du lubrifiant émulsionné et lavé pour le recycler en fabrication.

Le programme de commande est de typeinteractif et propose des cycles types ou enregistre des paramètres particuliers à une application. Les pannes détectées ou les opérations de maintenance sont affichées en clair avec une communication en réseau d’entreprise possible.

Les applications
Au centre d’essais et de démonstration du constructeur, les pièces en phase d’essai ou de mise au point des paniers sont extrêmement variées. Elles vont du distributeur hydraulique aéronautique aux pièces de biomécanique orthopédique les plus fines en passant par des milliers de petites billes de stylos ou des radiateurs électroniques. De très nombreuses pièces de décolletage, notamment usinées à l’huile entière sont des applications courantes. D’une façon générale, Pero démontre d’abord la faisabilité et les gains multiples induits par ses machines par des essais en condition réelle. Ceci est le meilleur argument commercial possible et, surtout, élimine bien des surprises à la mise en route. Toutes les machines de type “V” sont assemblées dans des volumes parallélépipédiques à charpente tubulaire en acier. En dépit de la complexité et de la compacité des machines, l’accessibilité reste excellente et est facile de modifier une configuration à la demande ou de raccorder un périphérique comme un système de carrousel de paniers ou les options de contrôle ou de surveillance les plus diverses.

Chaque étape du montage est prise en photo par les deux monteurs chargés de chaque unité et des albums d’archives permettent d’identifier tout composant ou variante de montage des années plus tard et sans limitation de langue ou de distance. Il n’est pas exagéré de dire que le choix des composants et le soin mis au montage est de type “aviation”. Les halls sont encombrés de machines à divers stades de montage ou d’essais, ce qui n’empêche pas Pero de fabriquer en interne un maximum d’éléments, soudant la chaudronnerie inox mais achetant les pompes à vide LEYBOLD, par exemple. Certains clients commandent de véritables séries de machines spéciales identiques comme BODYCOTE France avec douze machines.

Fig. 5 - Chez un client de référence comme HORA, la quantité de copeaux est considérable et oblige à un double filtre en montage parallèle pour garantir un fonctionnement en continu. Les huiles sont renvoyées dans le circuit général, régénérées et filtrées.

Une stratégie maîtrisée
Les dirigeants et cadres de chez Pero sont bien conscients que l’entreprise est un peu sous-dimensionnée pour répondre aux nombreuses demandes actuelles en Europe ou à l’export. La traversée du désert n’a pris fin qu’en 2005 pour ce marché et l’emballement actuel ne durera sans doute pas au même rythme éternellement. Se mettre à produire de façon modulaire et par sous-ensembles une gamme de machines standards est un moyen d’augmenter la capacité des deux usines à personnel égal. En effet, les monteurs spécialisés de haut niveau ne se trouvent pas et il faut du temps pour rendre opérationnels les jeunes en formation dans l’entreprise. S’adapter tout en maîtrisant sa croissance est donc le choix fait pour développer et pérenniser l’entreprise. Au niveau commercial, l’accent est de plus en plus mis sur l’aspect “centre de profits” de ces machines et l’offre se fait en terme de “solutions” apportée.

Chemical leasing, un autre modèle de service
Fondé à l’initiative du ministère de l’environnement autrichien par Pero AG, cette structure a pour but d’apporter à des utilisateurs ou des concepteurs de chaînes de fabrication, les moyens humains et techniques de diminuer drastiquement la consommation de produits chimiques, de stopper les rejets dans l’atmosphère et d’optimiser la productivité et la qualité. La société SAFECHEM de Düsseldorf, filiale de DOW Chemical, a été retenue comme partenaire “chimique” dans l’aventure, des produits comme le Dowclene 1601 étant particulièrement performants sur ce type de machine. Pero a donc créé Pero Innovative Services en Autriche pour servir de cadre et de support à ce projet. On raisonne donc en terme de “nombre de pièces propres fournies sur site”. Le premier protocole du genre a été signé avec Automobiltechnik BLAU, utilisateur déjà équipé d’un matériel peu fiable et dispendieux à l’usage. Le point de vue du fournisseur de solvant a changé, il n’est plus intéressé financièrement à livrer le plus possible de produit mais comme prestataire de services pour maintenir les charges existantes le plus longtemps possible en état. Pero fournit une solution en terme de “x” pièces propres à la journée, selon un cahier des charges. Si un essai de longue durée est nécessaire, pas de problème. Après deux exercices, les gains en énergie sont de 50%, en SAV de 66%, en solvant de 72% et en agents stabilisants de 77 à 55%, suivant les cas. Au bout de ces deux ans donc, l’affaire est rentable pour les trois intervenants et il importe de souligner que rien n’aurait été possible sans une confiance réciproque. Pero AG vient de décider d’offrir l’accès à ce concept gagnant/gagnant à un nombre plus important de clients dans les mois à venir.

Une application chez BIC
Le géant français du stylo bille travaille dans la discrétion, ne sachant que trop que son savoir-faire est le véritable capital de l’entreprise qui produit plusieurs millions de stylos-billes par jour. Déjà client et désireux de doubler leur chaîne de lavage en modernisant leur équipement, des responsables de production de l'usine procédaient aux derniers essais - concluants - et finalisaient leur commande lors de notre visite. Le lavage de paniers contenant des milliers de petites billes en vrac n’est pas simple et BIC est un client de référence pour Pero du fait du côté pointu du cahier des charges. Le projet a été initié en 2003 et mis en route en 2005 pour la première machine, une “V1”. Le choix de Pero a été conforté par la présence d’une filiale française, d’un stock de pièces de sécurité et le côté simple et robuste des équipements proposés. La capacité d’écoute des gens de Pero et leur volonté de travailler jusqu’au bout sur les problèmes techniques d’un client exigeant sont à citer en exemple. Il est évident que la filiale française, sise à "Villebon sur Yvette dans la zone d'activités de Courtaboeuf", a joué un rôle de support et de relais technique fort dans ce projet.

La qualité se paye d’elle-même
A l’heure où seules les machines à solvants réglementés fonctionnant en cycle fermé restent autorisées, le savoir-faire et la gamme très aboutie du constructeur allemand sont à même de résoudre durablement et économiquement bien des problèmes rencontrés actuellement par des entreprises industrielles. Pero France est à la disposition des utilisateurs intéressés pour un essai dans son show room ou un diagnostic sur site.

Qu’est-ce que l’on entend par dégraissage ?
Il s’agit de débarrasser différentes surfaces
des souillures provenant des diversesopérations subies pendant les phases de fabrication, de stockage ou de transport.
Les souillures sont le plus souvent des huiles ou des graisses (origines végétale, animale ou minérale) mais on pourra également trouver des résidus solides (copeaux, polymères divers), des encres, des colles, des traces de peintures plus ou moins réticulées.
- Le pouvoir solvant requis pour le nettoyage sera ajusté en fonction de la nature des salissures et de la quantité à éliminer.
- La taille des pièces, les cadences de lavage déter-mineront le choix du matériel. - La nature des matériaux orientera le choix du produit.
- Un dégraissage inter-opération pourra nécessiter soit un séchage rapide, soit l’obligation d’un rinçage final en fonction des impératifs d’une chaîne de fabrication ou d’un traitement de surface en fin de cycle.
- Les contraintes liées à l’environnement et à la sécurité des travailleurs (pollution atmosphérique, rejets, inflammabilité, toxicité,…) sont des facteurs de plus en plus influents sur le choix d’une méthode de nettoyage.
(source SID Créteil)

Les anecdotes sont, hélas, nombreuses sur des problèmes de fonctionnement erratiques de mécanismes délicats “vitaux”, que ce soit dans le domaine médical ou aérospatial, dus à des micro-copeaux “oubliés”.